創(chuàng)新設(shè)計】(全國通用)2016高考數(shù)學二輪復習 專題一 函數(shù)與導數(shù)、不等式教師用書
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1、【創(chuàng)新設(shè)計【創(chuàng)新設(shè)計】 (全國通用)(全國通用)20162016 高考數(shù)學二輪復習高考數(shù)學二輪復習 專題一專題一 函數(shù)與導函數(shù)與導數(shù)、不等式教師用書數(shù)、不等式教師用書第第 1 1 講講函數(shù)圖象與性質(zhì)及函數(shù)與方程函數(shù)圖象與性質(zhì)及函數(shù)與方程高考定位高考定位的思想解決問題.3.以基本初等函數(shù)為依托,考查函數(shù)與方程的關(guān)系、函數(shù)零點存在性定理、數(shù)形結(jié)合思想,這是高考考查函數(shù)的零點與方程的根的基本方式.真真 題題 感感 悟悟1.(2015安徽卷)下列函數(shù)中,既是偶函數(shù)又存在零點的是()A.ycosxB.ysinxC.ylnxD.yx21解析由于ysinx是奇函數(shù);ylnx是非奇非偶函數(shù);yx21 是偶函數(shù)
2、但沒有零點;只有ycosx是偶函數(shù)又有零點.答案A2.(2015全國卷)設(shè)函數(shù)f(x)1log2(2x) ,x1,2x1,x1,則f(2)f(log212)()A.3B.6C.9D.12解析因為21,log212log2831,所以f(2)1log22(2)1log243,f(log212)2log21212log2122112126,故f(2)f(log212)369,故選 C.答案C3.(2015北京卷)如圖,函數(shù)f(x)的圖象為折線ACB,則不等式f(x)log2(x1)的解集是()A.x|1x0B.x|1x1C.x|1x1D.x|1x2解析如圖, 由圖知:f(x)log2(x1)的解集
3、為x|10,b0,c0B.a0,c0C.a0,c0D.a0,b0,c0(2)(2014江西卷)在同一直角坐標系中,函數(shù)yax2xa2與ya2x32ax2xa(aR R)的圖象不可能的是()解析(1)函數(shù)定義域為x|xc,結(jié)合圖象知c0,c0;令x0,得f(0)bc2,又由圖象知f(0)0,b0;令f(x)0,得xba,結(jié)合圖象知ba0,a0.故選C.(2)當a0 時, 兩個函數(shù)的解析式分別為yx,yx, 故選項 D 中的圖象是可能的.當a0時,二次函數(shù)yax2xa2的對稱軸方程為x12a,三次函數(shù)ya2x32ax2xa(aR R)的導數(shù)為y3a2x24ax1(3ax1)(ax1),令y0,得其
4、極值點為x113a,x21a.由于13a12a1a(a0),或者13a12a1a(a0),即三次函數(shù)的極值點在二次函數(shù)的對稱軸兩側(cè),選項 A、C 中的圖象有可能,選項 B 中的圖象不可能.答案(1)C(2)B探究提高識圖時,可從圖象與x軸的交點及左、右、上、下分布范圍、變化趨勢、對稱性等方面找準解析式與圖象的對應(yīng)關(guān)系.在探究兩個函數(shù)的圖象位置關(guān)系時,要善于根據(jù)函數(shù)解析式中字母的變化研究函數(shù)性質(zhì)的變化,從而確定兩個函數(shù)圖象的可能位置關(guān)系.微題型 2函數(shù)圖象的應(yīng)用【例 22】 (1)已知函數(shù)f(x)的圖象向左平移 1 個單位后關(guān)于y軸對稱,當x2x11 時,f(x2)f(x1)(x2x1)0 恒成
5、立,設(shè)af12 ,bf(2),cf(3),則a,b,c的大小關(guān)系為()A.cabB.cbaC.acbD.bac(2)(2015全國卷)設(shè)函數(shù)f(x)ex(2x1)axa,其中a1,若存在唯一的整數(shù)x0使得f(x0)0,則a的取值范圍是()A.32e,1B.32e,34C.32e,34D.32e,1解析(1)由于函數(shù)f(x)的圖象向左平移1個單位后得到的圖象關(guān)于y軸對稱, 故函數(shù)yf(x)的圖象本身關(guān)于直線x1 對稱, 所以af12 f52 , 當x2x11 時, f(x2)f(x1)(x2x1)0 恒成立,等價于函數(shù)f(x)在(1,)上單調(diào)遞減,所以bac.選 D.(2)設(shè)g(x)ex(2x1
6、),yaxa,由題知存在唯一的整數(shù)x0,使得g(x0)在直線yaxa的下方,因為g(x)ex(2x1),所以當x12時,g(x)12時,g(x)0,所以當x12時,g(x)min2e12,當x0 時,g(0)1,當x1 時,g(1)e0,直線ya(x1)恒過(1,0),則滿足題意的唯一整數(shù)x00,故ag(0)1,且g(1)3e1aa,解得32ea1,故選 D.答案(1)D(2)D探究提高(1)運用函數(shù)圖象解決問題時, 先要正確理解和把握函數(shù)圖象本身的含義及其表示的內(nèi)容,熟悉圖象所能夠表達的函數(shù)的性質(zhì).(2)在研究函數(shù)性質(zhì)特別是單調(diào)性、最值、零點時,要注意用好其與圖象的關(guān)系,結(jié)合圖象研究.【訓練
7、 2】 (2015成都診斷)已知f(x)2x1,g(x)1x2,規(guī)定:當|f(x)|g(x)時,h(x)|f(x)|;當|f(x)|g(x)時,h(x)g(x),則h(x)()A.有最小值1,最大值 1B.有最大值 1,無最小值C.有最小值1,無最大值D.有最大值1,無最小值解析由題意得,利用平移變化的知識畫出函數(shù)|f(x)|,g(x)的圖象如圖,而h(x)|f(x)|,|f(x)|g(x) ,g(x) ,|f(x)|g(x) ,故h(x)有最小值1,無最大值.答案C熱點三以函數(shù)零點為背景的函數(shù)問題微題型 1函數(shù)零點個數(shù)的求解【例 31】 函數(shù)f(x)2xx32 在區(qū)間(0,1)內(nèi)的零點個數(shù)是
8、()A.0B.1C.2D.3解析法一函數(shù)f(x)2xx32 在區(qū)間(0,1)內(nèi)的零點個數(shù)即函數(shù)y12x2 與y2x3的圖象在區(qū)間(0,1)內(nèi)的交點個數(shù).作圖,可知在(0,)內(nèi)最多有一個交點,故排除 C,D項;當x0 時,y11y20,當x1 時,y10y21,因此在區(qū)間(0,1)內(nèi)一定會有一個交點,所以 A 項錯誤.選 B.法二因為f(0)1021,f(1)21321,所以f(0)f(1)0.又函數(shù)f(x)在(0,1)內(nèi)單調(diào)遞增,所以f(x)在(0,1)內(nèi)的零點個數(shù)是 1.答案B探究提高在解決函數(shù)與方程問題中的函數(shù)的零點問題時,要學會掌握轉(zhuǎn)化與化歸思想的運用.如本題直接根據(jù)已知函數(shù)求函數(shù)的零點
9、個數(shù)難度很大,也不是初等數(shù)學能輕易解決的,所以遇到此類問題的第一反應(yīng)就是轉(zhuǎn)化已知函數(shù)為熟悉的函數(shù),再利用數(shù)形結(jié)合求解.微題型 2由函數(shù)零點(或方程根)的情況求參數(shù)【例 32】 (2015天津卷)已知函數(shù)f(x)2|x|,x2,(x2)2,x2,函數(shù)g(x)bf(2x),其中bR R,若函數(shù)yf(x)g(x)恰有 4 個零點,則b的取值范圍是()A.74,B.,74C.0,74D.74,2解析記h(x)f(2x)在同一坐標系中作出f(x)與h(x)的圖象如圖, 直線AB:yx4,當直線lAB且與f(x)的圖象相切時,由yxb,y(x2)2,解得b94,94(4)74,同理,y軸左側(cè)也有相同的情況
10、.所以曲線h(x)向上平移74個單位后,y軸左右各有 2 個交點,所得圖象與f(x)的圖象有四個公共點,平移 2 個單位時,兩圖象有無數(shù)個公共點,因此,當74b2 時,f(x)與g(x)的圖象有四個不同的交點,即yf(x)g(x)恰有 4 個零點.選 D.答案D探究提高利用函數(shù)零點的情況求參數(shù)值或取值范圍的方法(1)利用零點存在的判定定理構(gòu)建不等式求解.(2)分離參數(shù)后轉(zhuǎn)化為函數(shù)的值域(最值)問題求解.(3)轉(zhuǎn)化為兩熟悉的函數(shù)圖象的上、下關(guān)系問題,從而構(gòu)建不等式求解.【訓練 3】 (2015南陽模擬)已知函數(shù)f(x)1x2m|x|有三個零點, 則實數(shù)m的取值范圍為_.解析函數(shù)f(x)有三個零點
11、等價于方程1x2m|x|有且僅有三個實根.1x2m|x|1m|x|(x2),作函數(shù)y|x|(x2)的圖象,如圖所示,由圖象可知m應(yīng)滿足 01m1,故m1.答案(1,)1.解決函數(shù)問題忽視函數(shù)的定義域或求錯函數(shù)的定義域, 如求函數(shù)f(x)1xlnx的定義域時,只考慮x0,忽視 lnx0 的限制.2.函數(shù)定義域不同,兩個函數(shù)不同;對應(yīng)關(guān)系不同,兩個函數(shù)不同;定義域和值域相同,也不一定是相同的函數(shù).3.如果一個奇函數(shù)f(x)在原點處有意義,即f(0)有意義,那么一定有f(0)0.4.奇函數(shù)在兩個對稱的區(qū)間上有相同的單調(diào)性, 偶函數(shù)在兩個對稱的區(qū)間上有相反的單調(diào)性.5.函數(shù)的圖象和解析式是函數(shù)關(guān)系的主
12、要表現(xiàn)形式,它們的實質(zhì)是相同的,在解題時經(jīng)常要互相轉(zhuǎn)化.在解決函數(shù)問題時,尤其是較為繁瑣的(如分類討論求參數(shù)的取值范圍等)問題時,要注意充分發(fā)揮圖象的直觀作用.6.不能準確把握基本初等函數(shù)的形式、定義和性質(zhì).如討論指數(shù)函數(shù)yax(a0,a1)的單調(diào)性時,不討論底數(shù)的取值;忽視ax0 的隱含條件;冪函數(shù)的性質(zhì)記憶不準確等.7.判斷函數(shù)零點個數(shù)的方法有:(1)直接求零點;(2)零點存在性定理;(3)數(shù)形結(jié)合法.8.對于給定的函數(shù)不能直接求解或畫出圖形,常會通過分解轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)圖象,然后數(shù)形結(jié)合,看其交點的個數(shù)有幾個,其中交點的橫坐標有幾個不同的值,就有幾個不同的零點.一、選擇題1.(2015廣東
13、卷)下列函數(shù)中,既不是奇函數(shù),也不是偶函數(shù)的是()A.yxexB.yx1xC.y2x12xD.y 1x2解析令f(x)xex,則f(1)1e,f(1)1e1,即f(1)f(1),f(1)f(1),所以yxex既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù),而 B,C,D 依次是奇函數(shù)、偶函數(shù)、偶函數(shù),故選 A.答案A2.函數(shù)f(x)log2x1x的零點所在的區(qū)間為()A.0,12B.12,1C.(1,2)D.(2,3)解析函數(shù)f(x)的定義域為(0,),且函數(shù)f(x)在(0,)上為增函數(shù).f12 log2121121230,f(1)log2111010,f(2)log2212112120,f(3)log231311
14、3230,即f(1)f(2)0,函數(shù)f(x)log2x1x的零點在區(qū)間(1,2)內(nèi).答案C3.(2014山東卷)已知函數(shù)f(x)|x2|1,g(x)kx.若方程f(x)g(x)有兩個不相等的實根,則實數(shù)k的取值范圍是()A.0,12B.12,1C.(1,2)D.(2,)解析由f(x)g(x),|x2|1kx,即|x2|kx1,所以原題等價于函數(shù)y|x2|與ykx1 的圖象有 2 個不同交點.如圖: ykx1 在直線yx1 與y12x1 之間,12k1,故選 B.答案B4.(2015山東卷)設(shè)函數(shù)f(x)3x1,x1,2x,x1,則滿足f(f(a)2f(a)的a取值范圍是()A.23,1B.0,
15、1C.23,D.1,)解析當a2 時,f(a)f(2)2241,f(f(a)2f(a),a2 滿足題意,排除 A,B 選項;當a23時,f(a)f23 32311,f(f(a)2f(a),a23滿足題意,排除 D 選項,故答案為 C.答案C5.(2015全國卷)如圖,長方形ABCD的邊AB2,BC1,O是AB的中點,點P沿著邊BC,CD與DA運動,記BOPx.將動點P到A,B兩點距離之和表示為x的函數(shù)f(x),則yf(x)的圖象大致為()解析當點P沿著邊BC運動,即 0 x4時,在 RtPOB中,|PB|OB|tanPOBtanx,在RtPAB中, |PA| |AB|2|PB|2 4tan2x
16、, 則f(x)|PA|PB| 4tan2xtanx,它不是關(guān)于x的一次函數(shù),圖象不是線段,故排除 A 和 C;當點P與點C重合,即x4時,由上得f4 4tan24tan4 51,又當點P與邊CD的中點重合,即x2時,PAO與PBO是全等的腰長為 1 的等腰直角三角形,故f2 |PA|PB| 2 22 2,知f2 f4 ,故又可排除 D.綜上,選 B.答案B二、填空題6.(2015福建卷)若函數(shù)f(x)x6,x2,3logax,x2(a0,且a1)的值域是4,),則實數(shù)a的取值范圍是_.解析由題意f(x)的圖象如圖,則a1,3loga24,1a2.答案(1,27.(2015洛陽模擬)若函數(shù)f(x
17、)2xa,x0,lnx,x0有兩個不同的零點,則實數(shù)a的取值范圍是_.解析當x0 時,由f(x)lnx0,得x1.因為函數(shù)f(x)有兩個不同的零點,則當x0 時,函數(shù)f(x)2xa有一個零點,令f(x)0 得a2x,因為 02x201,所以 0a1,所以實數(shù)a的取值范圍是 0a1.答案(0,18.已知函數(shù)yf(x)是R R上的偶函數(shù), 對xR R都有f(x4)f(x)f(2)成立.當x1,x20,2,且x1x2時,都有f(x1)f(x2)x1x20,給出下列命題:f(2)0;直線x4 是函數(shù)yf(x)圖象的一條對稱軸;函數(shù)yf(x)在4,4上有四個零點;f(2 014)0.其中所有正確命題的序
18、號為_.解析令x2,得f(24)f(2)f(2),解得f(2)0,因為函數(shù)f(x)為偶函數(shù),所以f(2)0,正確;因為f(4x)f(4x4)f(x),f(4x)f(4x4)f(x)f(x),所以f(4x)f(4x),即x4 是函數(shù)f(x)的一條對稱軸,正確;當x1,x20,2,且x1x2時,都有f(x1)f(x2)x1x20,說明函數(shù)f(x)在0,2上是單調(diào)遞減函數(shù),又f(2)0,因此函數(shù)f(x)在0,2上只有一個零點,由偶函數(shù)知函數(shù)f(x)在2,0上也只有一個零點,由f(x4)f(x),知函數(shù)的周期為 4,所以函數(shù)f(x)在(2,4與4,2)上也單調(diào),因此,函數(shù)在4,4上只有 2 個零點,錯
19、;對于,因為函數(shù)的周期為 4,即有f(2)f(6)f(10)f(2 014)0,正確.答案三、解答題9.定義在1,1上的奇函數(shù)f(x),已知當x1,0時,f(x)14xa2x(aR R).(1)寫出f(x)在0,1上的解析式;(2)求f(x)在0,1上的最大值.解(1)f(x)是定義在1,1上的奇函數(shù),f(0)0,a1,當x1,0時,f(x)14x12x.設(shè)x0,1,則x1,0,f(x)14x12x4x2x,f(x)是奇函數(shù),f(x)f(x),f(x)2x4x.f(x)在0,1上的解析式為f(x)2x4x.(2)f(x)2x4x,x0,1,令t2x,t1,2,g(t)tt2t12214,g(t
20、)在1,2上是減函數(shù),g(t)maxg(1)0,即x0,f(x)max0.10.(2015太原模擬)已知函數(shù)f(x)ax22ax2b(a0)在區(qū)間2,3上有最大值 5,最小值 2.(1)求a,b的值;(2)若b1,g(x)f(x)2mx在2,4上單調(diào),求m的取值范圍.解(1)f(x)a(x1)22ba.當a0 時,f(x)在2,3上為增函數(shù),故f(3)5,f(2)29a6a2b5,4a4a2b2a1,b0.當a0 時,f(x)在2,3上為減函數(shù),故f(3)2,f(2)59a6a2b2,4a4a2b5a1,b3.故a1,b0或a1,b3.(2)b1,a1,b0,即f(x)x22x2,g(x)x2
21、2x22mxx2(22m)x2.若g(x)在2,4上單調(diào),則22m22 或2m224,2m2 或 2m6,即m1 或mlog26.故m的取值范圍是(,1log26,).11.已知函數(shù)f(x)x22exm1,g(x)xe2x(x0).(1)若g(x)m有實根,求m的取值范圍;(2)確定m的取值范圍,使得g(x)f(x)0 有兩個相異實根.解(1)x0,g(x)xe2x2 e22e,等號成立的條件是xe.故g(x)的值域是2e,),因而只需m2e,則g(x)m就有實根.故m2e,).(2)若g(x)f(x)0 有兩個相異的實根, 即g(x)f(x)中函數(shù)g(x)與f(x)的圖象有兩個不同的交點,作
22、出g(x)xe2x(x0)的大致圖象.f(x)x22exm1(xe)2m1e2.其對稱軸為xe,開口向下,最大值為m1e2.故當m1e22e,即me22e1 時,g(x)與f(x)有兩個交點,即g(x)f(x)0 有兩個相異實根.m的取值范圍是(e22e1,).第第 2 2 講講不等式及線性規(guī)劃不等式及線性規(guī)劃高考定位高考定位不等式的性質(zhì)、求解、證明及應(yīng)用是每年高考必考的內(nèi)容,對不等式的考查一般以選擇題、填空題為主.(1)主要考查不等式的求解、利用基本不等式求最值及線性規(guī)劃求最值;(2)不等式相關(guān)的知識可以滲透到高考的各個知識領(lǐng)域,往往作為解題工具與數(shù)列、函數(shù)、向量相結(jié)合,在知識的交匯處命題,
23、難度中檔;在解答題中,特別是在解析幾何中求最值、范圍或在解決導數(shù)問題時經(jīng)常利用不等式進行求解,但難度偏高.真真 題題 感感 悟悟1.(2015重慶卷)“x1”是“l(fā)og12(x2)0”的()A.充要條件B.充分而不必要條件C.必要而不充分條件D.既不充分也不必要條件解析由x1x23log12(x2)0,log12(x2)0 x21x1,故“x1”是“l(fā)og12(x2)0”成立的充分不必要條件.因此選 B.答案B2.(2015北京卷)若x,y滿足xy0,xy1,x0,則zx2y的最大值為()A.0B.1C.32D.2解析可行域如圖所示.目標函數(shù)化為y12x12z,當直線y12x12z過點A(0,
24、1)時,z取得最大值 2.答案D3.(2015陜西卷)設(shè)f(x)lnx, 0ab, 若pf(ab),qfab2,r12(f(a)f(b),則下列關(guān)系式中正確的是()A.qrpB.qrpC.prqD.prq解析0ab,ab2ab,又f(x)lnx在(0,)上為增函數(shù),故fab2f(ab),即qp.又r12(f(a)f(b)12(lnalnb)12lna12lnbln(ab)12f(ab)p.故prq.選 C.答案C4.(2015全國卷)若x,y滿足約束條件x10,xy0,xy40,則yx的最大值為_.解析約束條件的可行域如圖,由yxy0 x0,則最大值為 3.答案3考考 點點 整整 合合1.解含
25、有參數(shù)的一元二次不等式,要注意對參數(shù)的取值進行討論:對二次項系數(shù)與 0 的大小進行討論;在轉(zhuǎn)化為標準形式的一元二次不等式后,對判別式與 0 的大小進行討論;當判別式大于 0,但兩根的大小不確定時,對兩根的大小進行討論.2.利用基本不等式求最值已知x,yR R,則(1)若xyS(和為定值),則當xy時,積xy取得最大值S24xyxy22S24 ;(2)若xyP(積為定值),則當xy時,和xy取得最小值 2P(xy2xy2P).3.平面區(qū)域的確定方法是“直線定界、特殊點定域” ,二元一次不等式組所表示的平面區(qū)域是各個不等式所表示的半平面的交集.線性目標函數(shù)zaxby中的z不是直線axbyz在y軸上
26、的截距,把目標函數(shù)化為yabxzb,可知zb是直線axbyz在y軸上的截距,要根據(jù)b的符號確定目標函數(shù)在什么情況下取得最大值、什么情況下取得最小值.4.不等式的證明不等式的證明要注意和不等式的性質(zhì)結(jié)合起來,常用的方法有:比較法、作差法、作商法(要注意討論分母)、分析法、綜合法、數(shù)學歸納法、反證法,還要結(jié)合放縮和換元的技巧.其中,比較法是應(yīng)用最為廣泛的證明方法,在導數(shù)、解含參不等式、數(shù)列等知識點都有滲透.熱點一利用基本不等式求最值微題型 1基本不等式的簡單應(yīng)用【 例 11】 (2015武漢模擬)已知兩個正數(shù)x,y滿足x4y5xy,則xy取最小值時,x,y的值分別為()A.5,5B.10,52C.
27、10,5D.10,10解析x0,y0,x4y5xy2 4xy5,即xy4xy50,可求xy25.當且僅當x4y時取等號,即x10,y52.答案B探究提高在使用基本不等式求最值時一定要檢驗等號能否取到,有時也需進行常值代換.微題型 2帶有約束條件的基本不等式問題【例 12】 (2015四川卷)如果函數(shù)f(x)12(m2)x2(n8)x1(m0,n0)在區(qū)間12,2上單調(diào)遞減,那么mn的最大值為()A.16B.18C.25D.812解析令f(x)(m2)xn80,xn8m2,當m2 時,對稱軸x0n8m2,由題意,n8m22,2mn12, 2mn2mn26,mn18,由 2mn12 且 2mn知m
28、3,n6,當m2 時,拋物線開口向下,由題意n8m212,即 2nm18, 2mn2nm29,mn812,由 2nm18 且 2nm,得m9(舍去),mn最大值為 18,選 B.答案B探究提高在利用基本不等式求最值時,要特別注意“拆、拼、湊”等技巧,使其滿足基本不等式中“正”(即條件要求中字母為正數(shù))、“定”(不等式的另一邊必須為定值)、“等”(等號取得的條件)的條件才能應(yīng)用,否則會出現(xiàn)錯誤.【訓練 1】 (1)(2015廣州模擬)若正實數(shù)x,y滿足xy1xy,則x2y的最小值是()A.3B.5C.7D.8(2)已知關(guān)于x的不等式 2x2xa7 在x(a, )上恒成立, 則實數(shù)a的最小值為()
29、A.1B.32C.2D.52解析(1)由xy1xy,得yx1x1,又y0,x0,x1.x2yx2x1x1x212x1x24x13(x1)4x1347,當且僅當x3 時取“”.(2)x(a,),xa0,2x2xa2(xa)2xa2a22(xa)2xa2a42a,由題意可知 42a7,得a32,則實數(shù)a的最小值為32,故選 B.答案(1)C(2)B熱點二含參不等式恒成立問題微題型 1運用分離變量解決恒成立問題【例 21】 關(guān)于x的不等式x4x1a22a0 對x(0,)恒成立,則實數(shù)a的取值范圍為_.解析設(shè)f(x)x4x,因為x0,所以f(x)x4x2x4x4.又關(guān)于x的不等式x4x1a22a0 對
30、x(0,)恒成立,所以a22a14,解得1a3,所以實數(shù)a的取值范圍為(1,3).答案(1,3)探究提高一是轉(zhuǎn)化關(guān), 即通過分離參數(shù)法, 先轉(zhuǎn)化為f(a)g(x)(或f(a)g(x)對xD恒成立,再轉(zhuǎn)化為f(a)g(x)max(或f(a)g(x)min);二是求最值關(guān),即求函數(shù)g(x)在區(qū)間D上的最大值(或最小值)問題.微題型 2構(gòu)造函數(shù)(主輔元轉(zhuǎn)換)解決恒成立問題【例 22】 已知f(t)log2t,t 2,8,對于f(t)值域內(nèi)的所有實數(shù)m,不等式x2mx42m4x恒成立,求x的取值范圍.解易知f(t)12,3,由題意,令g(m)(x2)mx24x4(x2)m(x2)20 對m12,3恒成
31、立.所以只需g12 0,g(3)0即可,即12(x2)(x2)20,3(x2)(x2)20 x2 或x1.故x的取值范圍是(,1)(2,).探究提高主、輔元互換可以實現(xiàn)對問題的有效轉(zhuǎn)化,由繁到簡,應(yīng)用這種方法的過程中關(guān)鍵還是把握恒成立的本質(zhì),巧用轉(zhuǎn)化思想,靈活處理,從而順利解決問題.【訓練 2】 (1)(2015合肥模擬)已知a0,b0,若不等式m3ab3a1b0 恒成立,則m的最大值為()A.4B.16C.9D.3(2)若不等式x2ax10 對于一切a2,2恒成立,則x的取值范圍是_.解析(1)因為a0,b0,所以由m3ab3a1b0 恒成立得m3a1b(3ab)103ba3ab恒成立.因為
32、3ba3ab23ba3ab6,當且僅當ab時等號成立,所以 103ba3ab16,所以m16,即m的最大值為 16,故選 B.(2)因為a2,2,可把原式看作關(guān)于a的函數(shù),即g(a)xax210,由題意可知g(2)x22x10,g(2)x22x10,解之得xR R.答案(1)B(2)R R熱點三簡單的線性規(guī)劃問題微題型 1已知約束條件,求目標函數(shù)最值【例 31】 設(shè)x,y滿足約束條件xy70,x3y10,3xy50,則z2xy的最大值為()A.10B.8C.3D.2解析畫出可行域如圖所示,由z2xy,得y2xz,欲求z的最大值,可將直線y2x向下平移,當經(jīng)過區(qū)域內(nèi)的點,且滿足在y軸上的截距z最
33、小時,即得z的最大值,如圖,可知當過點A時z最大,由xy70,x3y10,得x5,y2,即A(5,2),則zmax2528.答案B探究提高線性規(guī)劃的實質(zhì)是把代數(shù)問題幾何化,即數(shù)形結(jié)合的思想.需要注意的是:一,準確無誤地作出可行域;二,畫目標函數(shù)所對應(yīng)的直線時,要注意與約束條件中的直線的斜率進行比較,避免出錯;三,一般情況下,目標函數(shù)的最大或最小值會在可行域的端點或邊界上取得.微題型 2已知最值求參數(shù)問題【例 32】 (2015山東卷)已知x,y滿足約束條件xy0,xy2,y0,若zaxy的最大值為 4,則a()A.3B.2C.2D.3解析不等式組表示的平面區(qū)域如圖陰影部分所示.易知A(2,0)
34、,由xy0,xy2,得B(1,1).由zaxy,得yaxz.當a2 或a3 時,zaxy在O(0,0)處取得最大值,最大值為zmax0,不滿足題意,排除 C,D 選項;當a2 或 3 時,zaxy在A(2,0)處取得最大值,2a4,a2,排除 A,故選 B.答案B探究提高對于線性規(guī)劃中的參數(shù)問題,需注意:(1)當最值是已知時, 目標函數(shù)中的參數(shù)往往與直線斜率有關(guān), 解題時應(yīng)充分利用斜率這一特征加以轉(zhuǎn)化.(2)當目標函數(shù)與最值都是已知,且約束條件中含有參數(shù)時,因為平面區(qū)域是變動的,所以要抓住目標函數(shù)及最值已知這一突破口,先確定最優(yōu)解,然后變動參數(shù)范圍,使得這樣的最優(yōu)解在該區(qū)域內(nèi)即可.微題型 3非
35、線性規(guī)劃問題【例 33】 已知動點P(x,y)在過點32,2且與圓M:(x1)2(y2)25 相切的兩條直線和xy10 所圍成的區(qū)域內(nèi),則z|x2y3|的最小值為()A.55B.1C. 5D.5解析由題意知,圓M:(x1)2(y2)25 的圓心坐標為(1,2).過點32,2的直線方程可設(shè)為ykx32 2,即kxy32k20.因為直線kxy32k20 和圓M相切,所以|k1232k2|1k2 5,解得k2,所以兩條切線方程分別為l1:2xy10,l2:2xy50.由直線l1,l2和xy10 所圍成的區(qū)域如圖所示.z|x2y3|5|x2y3|5的幾何意義為可行域內(nèi)的點到直線x2y30 的距離的 5
36、倍.由圖知,可行域內(nèi)的點B到直線x2y30 的距離最小,則zmin|0213|1,故選 B.答案B探究提高線性規(guī)劃求最值問題要明確目標函數(shù)的幾何意義: (1)目標函數(shù)為一次函數(shù), 幾何意義可等價為橫、縱截距,平移直線即可求出最值;(2)目標函數(shù)為二次函數(shù),可等價距離的平方,但要注意求距離最值時,若利用垂線段,需考慮垂足是否在可行域內(nèi),所以此時更要注意數(shù)形結(jié)合的重要性;(3)目標函數(shù)為一次函數(shù)絕對值,可構(gòu)造點到直線的距離,但莫忘等價變形(即莫忘除以系數(shù));(4)目標函數(shù)為一次分式,可等價直線的斜率.【訓練 3】若x,y滿足條件xy0,xy0,ya,且z2x3y的最大值是 5, 則實數(shù)a的值為_.
37、解析畫出滿足條件的可行域如圖陰影部分所示,則當直線z2x3y過點A(a,a)時,z2x3y取得最大值 5,所以 52a3a,解得a1.答案11.應(yīng)用不等式的性質(zhì)時應(yīng)注意的兩點(1)兩個不等式相加的前提是兩個不等式同向; 兩個不等式相乘的前提是兩個不等式同向, 且不等式兩邊均大于 0;不等式原則上不能相減或相除.(2)不等式的性質(zhì)是不等式變形的依據(jù),但要注意區(qū)分不等式各性質(zhì)的是否可逆性.2.多次使用基本不等式的注意事項當多次使用基本不等式時,一定要注意每次是否能保證等號成立,并且要注意取等號的條件的一致性,否則就會出錯,因此在利用基本不等式處理問題時,列出等號成立的條件不僅是解題的必要步驟,也是
38、檢驗轉(zhuǎn)換是否有誤的一種方法.3.均值不等式除了在客觀題考查外,在解答題的關(guān)鍵步驟中也往往起到“巧解”的作用,但往往需先變換形式才能應(yīng)用.4.解決線性規(guī)劃問題首先要作出可行域,再注意目標函數(shù)表示的幾何意義,數(shù)形結(jié)合找到目標函數(shù)達到最值時可行域的頂點(或邊界上的點),但要注意作圖一定要準確,整點問題要驗證解決.5.解答不等式與導數(shù)、數(shù)列的綜合問題時,不等式作為一種工具常起到關(guān)鍵的作用,往往涉及到不等式的證明方法(如比較法、分析法、綜合法、放縮法、換元法等).在求解過程中,要以數(shù)學思想方法為思維依據(jù),并結(jié)合導數(shù)、數(shù)列的相關(guān)知識解題,在復習中通過解此類問題,體會每道題中所蘊含的思想方法及規(guī)律,逐步提高
39、自己的邏輯推理能力.一、選擇題1.(2015天津卷)設(shè)xR R,則“|x2|1”是“x2x20”的()A.充分而不必要條件B.必要而不充分條件C.充要條件D.既不充分也不必要條件解析由|x2|1 得 1x3,由x2x20,得x2 或x1,而 1x3x2 或x1,而x2 或x11x3,所以,“|x2|1”是“x2x20”的充分而不必要條件,選 A.答案A2.(2015臨汾模擬)若點A(m,n)在第一象限, 且在直線x3y41 上, 則mn的最大值是()A.3B.4C.7D.12解析因為點A(m,n)在第一象限,且在直線x3y41 上,所以m,nR R,且m3n41,所以m3n4(m3n42)2當
40、且僅當m3n412,即m32,n2 時,取“”,所以m3n412214,即mn3,所以mn的最大值為 3.答案A3.(2015廣東卷)若變量x,y滿足約束條件4x5y8,1x3,0y2,則z3x2y的最小值為()A.315B.6C.235D.4解析不等式組所表示的可行域如下圖所示,由z3x2y得y32xz2,依題意當目標函數(shù)直線l:y32xz2經(jīng)過A1,45 時,z取得最小值,即zmin31245235,故選 C.答案C4.已知正數(shù)x,y滿足x2 2xy(xy)恒成立,則實數(shù)的最小值為()A.1B.2C.3D.4解析x0,y0,x2y2 2xy(當且僅當x2y時取等號).又由x2 2xy(xy
41、)可得x2 2xyxy,而x2 2xyxyx(x2y)xy2,當且僅當x2y時,x2 2xyxymax2.的最小值為 2.答案B5.(2015衡水中學期末)已知約束條件x2y10,axy0,x1表示的平面區(qū)域為D,若區(qū)域D內(nèi)至少有一個點在函數(shù)yex的圖象上,那么實數(shù)a的取值范圍為()A.e,4)B.e,)C.1,3)D.2,)解析如圖:點(1,e)滿足axy0,即ae.答案B二、填空題6.(2015福建卷改編)若變量x,y滿足約束條件x2y0,xy0,x2y20,則z2xy的最小值等于_.解析如圖, 可行域為陰影部分, 線性目標函數(shù)z2xy可化為y2xz,由圖形可知當y2xz過點1,12 時z
42、最小,zmin2(1)1252.答案527.(2015浙江卷)已知函數(shù)f(x)x2x3,x1,lg(x21) ,x1,則f(f(3)_,f(x)的最小值是_.解析f(f(3)f(1)0,當x1 時,f(x)x2x32 23,當且僅當x 2時,取等號;當x1 時,f(x)lg(x21)lg 10,當且僅當x0 時,取等號,f(x)的最小值為 2 23.答案02 238.(2015南昌模擬)已知x0,y0,x3yxy9,則x3y的最小值為_.解析由已知,得xy9(x3y),即 3xy273(x3y)x3y22,令x3yt,則t212t1080,解得t6 或t18(舍),即x3y6.答案6三、解答題
43、9.已知函數(shù)f(x)2xx26.(1)若f(x)k的解集為x|x3,或x2,求k的值;(2)對任意x0,f(x)t恒成立,求t的取值范圍.解(1)f(x)kkx22x6k0.由已知x|x3,或x2是其解集,得kx22x6k0 的兩根是3,2.由根與系數(shù)的關(guān)系可知(2)(3)2k,即k25.(2)因為x0,f(x)2xx262x6x22 666,當且僅當x 6時取等號.由已知f(x)t對任意x0 恒成立,故t66,即t的取值范圍是66,.10.如圖,建立平面直角坐標系xOy,x軸在地平面上,y軸垂直于地平面,單位長度為 1 千米.某炮位于坐標原點.已知炮彈發(fā)射后的軌跡在方程ykx120(1k2)
44、x2(k0)表示的曲線上,其中k與發(fā)射方向有關(guān).炮的射程是指炮彈落地點的橫坐標.(1)求炮的最大射程;(2)設(shè)在第一象限有一飛行物(忽略其大小), 其飛行高度為 3.2 千米, 試問它的橫坐標a不超過多少時,炮彈可以擊中它?請說明理由.解(1)令y0,得kx120(1k2)x20,由實際意義和題設(shè)條件知x0,k0,故x20k1k220k1k20210,當且僅當k1 時取等號.所以炮的最大射程為 10 千米.(2)因為a0,所以炮彈可擊中目標存在k0,使 3.2ka120(1k2)a2成立關(guān)于k的方程a2k220aka2640 有正根判別式(20a)24a2(a264)0a6.所以當a不超過 6
45、 千米時,可擊中目標.11.已知函數(shù)f(x)13ax3bx2(2b)x1 在xx1處取得極大值,在xx2處取得極小值,且 0 x11x22.(1)證明:a0;(2)若za2b,求z的取值范圍.(1)證明求函數(shù)f(x)的導數(shù)f(x)ax22bx2b.由函數(shù)f(x)在xx1處取得極大值,在xx2處取得極小值,知x1、x2是f(x)0 的兩個根,所以f(x)a(xx1)(xx2).當xx1時,f(x)為增函數(shù),f(x)0,由xx10,xx20 得a0.(2)解在題設(shè)下,0 x11x22 等價于f(0)0,f(1)0,f(2)0,即2b0,a2b2b0,4a4b2b0,化簡得2b0,a3b20,4a5
46、b20.此不等式組表示的區(qū)域為平面aOb上的三條直線:2b0,a3b20,4a5b20 所圍成的ABC的內(nèi)部,其三個頂點分別為A47,67 ,B(2,2),C(4,2).z在這三點的值依次為167,6,8.所以z的取值范圍為167,8.第第 3 3 講講導數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值問題導數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值問題高考定位高考定位高考對導數(shù)計算的考查貫穿于與之有關(guān)的每一道題目之中,函數(shù)的單調(diào)性,函數(shù)的極值與最值均是高考命題的重點內(nèi)容,在選擇題、填空題、解答題中都有涉及,試題難度不大.真真 題題 感感 悟悟(2015全國卷)設(shè)函數(shù)f(x)emxx2mx.(1)證明:f(x)在(,0)單調(diào)遞
47、減,在(0,)單調(diào)遞增;(2)若對于任意x1,x21,1,都有|f(x1)f(x2)|e1,求m的取值范圍.(1)證明f(x)m(emx1)2x.若m0,則當x(,0)時,emx10,f(x)0;當x(0,)時,emx10,f(x)0.若m0,則當x(,0)時,emx10,f(x)0;當x(0,)時,emx10,f(x)0.所以,f(x)在(,0)單調(diào)遞減,在(0,)上單調(diào)遞增.(2)解由(1)知,對任意的m,f(x)在1,0上單調(diào)遞減,在0,1上單調(diào)遞增,故f(x)在x0 處取得最小值.所以對于任意x1,x21,1,|f(x1)f(x2)|e1 的充要條件是f(1)f(0)e1,f(1)f(
48、0)e1,即emme1,emme1.設(shè)函數(shù)g(t)ette1,則g(t)et1.當t0 時,g(t)0;當t0 時,g(t)0.故g(t)在(,0)上單調(diào)遞減,在(0,)上單調(diào)遞增.又g(1)0,g(1)e12e0,故當t1,1時,g(t)0.當m1,1時,g(m)0,g(m)0,即式成立;當m1 時,由g(t)的單調(diào)性,g(m)0,即 emme1;當m1 時,g(m)0,即 emme1.綜上,m的取值范圍是1,1.考考 點點 整整 合合1.導數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性(1)函數(shù)單調(diào)性的判定方法:設(shè)函數(shù)yf(x)在某個區(qū)間內(nèi)可導,如果f(x)0,則yf(x)在該區(qū)間為增函數(shù);如果f(x)0,則yf(x)
49、在該區(qū)間為減函數(shù).(2)函數(shù)單調(diào)性問題包括:求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,常常通過求導,轉(zhuǎn)化為解方程或不等式,常用到分類討論思想;利用單調(diào)性證明不等式或比較大小,常用構(gòu)造函數(shù)法.2.極值的判別方法當函數(shù)f(x)在點x0處連續(xù)時,如果在x0附近的左側(cè)f(x)0,右側(cè)f(x)0,那么f(x0)是極大值;如果在x0附近的左側(cè)f(x)0,右側(cè)f(x)0,那么f(x0)是極小值.也就是說x0是極值點的充分條件是點x0兩側(cè)導數(shù)異號,而不是f(x)0.此外,函數(shù)不可導的點也可能是函數(shù)的極值點,而且極值是一個局部概念,極值的大小關(guān)系是不確定的,即有可能極大值比極小值小.3.閉區(qū)間上函數(shù)的最值在閉區(qū)間上連續(xù)的函數(shù),一定有最
50、大值和最小值,其最大值是區(qū)間的端點處的函數(shù)值和在這個區(qū)間內(nèi)函數(shù)的所有極大值中的最大者,最小值是區(qū)間端點處的函數(shù)值和在這個區(qū)間內(nèi)函數(shù)的所有極小值中的最小者.熱點一導數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性微題型 1求含參函數(shù)的單調(diào)區(qū)間【例 11】 設(shè)函數(shù)f(x)alnxx1x1,其中a為常數(shù).(1)若a0,求曲線yf(x)在點(1,f(1)處的切線方程;(2)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性.解(1)由題意知a0 時,f(x)x1x1,x(0,).此時f(x)2(x1)2.可得f(1)12,又f(1)0,所以曲線yf(x)在(1,f(1)處的切線方程為x2y10.(2)函數(shù)f(x)的定義域為(0,).f(x)ax2(x1)2a
51、x2(2a2)xax(x1)2.當a0 時,f(x)0,函數(shù)f(x)在(0,)上單調(diào)遞增.當a0 時,令g(x)ax2(2a2)xa,由于(2a2)24a24(2a1),當a12時,0,f(x)12(x1)2x(x1)20,函數(shù)f(x)在(0,)上單調(diào)遞減.當a12時,0,g(x)0,f(x)0,函數(shù)f(x)在(0,)上單調(diào)遞減.當12a0 時,0.設(shè)x1,x2(x1x2)是函數(shù)g(x)的兩個零點,則x1(a1) 2a1a,x2(a1) 2a1a.由于x1a1 2a1aa22a1 2a1a0,所以x(0,x1)時,g(x)0,f(x)0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減,x(x1,x2)時,g(x)0,f
52、(x)0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增,x(x2,)時,g(x)0,f(x)0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減,綜上可得:當a0 時,函數(shù)f(x)在(0,)上單調(diào)遞增;當a12時,函數(shù)f(x)在(0,)上單調(diào)遞減;當12a0 時,f(x)在0,(a1) 2a1a,(a1) 2a1a,上單調(diào)遞減,在(a1) 2a1a,(a1) 2a1a上單調(diào)遞增.探究提高討論函數(shù)的單調(diào)性其實質(zhì)就是討論不等式的解集的情況.大多數(shù)情況下, 這類問題可以歸結(jié)為一個含有參數(shù)的一元二次不等式的解集的討論,在能夠通過因式分解求出不等式對應(yīng)方程的根時依據(jù)根的大小進行分類討論,在不能通過因式分解求出根的情況時根據(jù)不等式對應(yīng)方程的判別式進行分類討
53、論.討論函數(shù)的單調(diào)性是在函數(shù)的定義域內(nèi)進行的,千萬不要忽視了定義域的限制.微題型 2已知單調(diào)性求參數(shù)的范圍【例 12】 (2015重慶卷)設(shè)函數(shù)f(x)3x2axex(aR R).(1)若f(x)在x0 處取得極值,確定a的值,并求此時曲線yf(x)在點(1,f(1)處的切線方程;(2)若f(x)在3,)上為減函數(shù),求a的取值范圍.解(1)對f(x)求導得f(x)(6xa)ex(3x2ax)ex(ex)23x2(6a)xaex,因為f(x)在x0 處取得極值,所以f(0)0,即a0.當a0 時,f(x)3x2ex,f(x)3x26xex,故f(1)3e,f(1)3e,從而f(x)在點(1,f(
54、1)處的切線方程為y3e3e(x1),化簡得 3xey0.(2)由(1)知f(x)3x2(6a)xaex.令g(x)3x2(6a)xa,由g(x)0,解得x16aa2366,x26aa2366.當xx1時,g(x)0,即f(x)0,故f(x)為減函數(shù);當x1xx2時,g(x)0,即f(x)0,故f(x)為增函數(shù);當xx2時,g(x)0,即f(x)0,故f(x)為減函數(shù).由f(x)在3,)上為減函數(shù),知x26aa23663,解得a92,故a的取值范圍為92,.探究提高(1)當f(x)不含參數(shù)時, 可通過解不等式f(x)0(或f(x)0)直接得到單調(diào)遞增(或遞減)區(qū)間.(2)已知函數(shù)的單調(diào)性,求參
55、數(shù)的取值范圍,應(yīng)用條件f(x)0(或f(x)0),x(a,b)恒成立,解出參數(shù)的取值范圍(一般可用不等式恒成立的理論求解),應(yīng)注意參數(shù)的取值是f(x)不恒等于 0 的參數(shù)的范圍.【訓練 1】 函數(shù)f(x)ax33x23x(a0).(1)討論f(x)的單調(diào)性;(2)若f(x)在區(qū)間(1,2)上是增函數(shù),求a的取值范圍.解(1)f(x)3ax26x3,f(x)0 的判別式36(1a).若a1,則f(x)0,且f(x)0 當且僅當a1,x1,故此時f(x)在 R R 上是增函數(shù).由于a0,故當a1 時,f(x)0 有兩個根,x11 1aa,x21 1aa.若 0a1,則當x(,x2)或x(x1,)時
56、,f(x)0,故f(x)分別在(,x2),(x1,)上是增函數(shù);當x(x2,x1)時,f(x)0,故f(x)在(x2,x1)上是減函數(shù);若a0,則當x(,x1)或x(x2,)時,f(x)0,故f(x)分別在(,x1),(x2,)上是減函數(shù);當x(x1,x2)時,f(x)0,故f(x)在(x1,x2)上是增函數(shù).(2)當a0,x0 時,f(x)3ax26x30,故當a0 時,f(x)在區(qū)間(1,2)上是增函數(shù).當a0 時,f(x)在區(qū)間(1,2)上是增函數(shù)當且僅當f(1)0 且f(2)0,解得54a0.綜上,a的取值范圍是54,0(0,).熱點二導數(shù)與函數(shù)的極值、最值微題型 1求含參函數(shù)的極值(
57、或最值)【例 21】 (2015南昌模擬)設(shè)函數(shù)f(x)x3kx2x(kR R).(1)當k1 時,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)當k0 時,求函數(shù)f(x)在k,k上的最小值m和最大值M.解f(x)3x22kx1.(1)當k1 時,f(x)3x22x1,41280,所以f(x)0 恒成立,故f(x)在 R R 上單調(diào)遞增.故函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(,),無單調(diào)減區(qū)間.(2)法一當k0 時,f(x)3x22kx1,f(x)的圖象開口向上,對稱軸為xk3,且過點(0,1).當4k2124(k 3)(k 3)0,即 3k0 時,f(x)0,f(x)在k,k上單調(diào)遞增.從而當xk時,f(x)取得
58、最小值mf(k)k.當xk時,f(x)取得最大值Mf(k)k3k3k2k3k.當4k2124(k 3)(k 3)0,即k 3時,令f(x)3x22kx10,解得x1kk233,x2kk233,注意到kx2x10,(注:可用根與系數(shù)的關(guān)系判斷,由x1x213,x1x22k3k,從而kx2x10;或者由對稱結(jié)合圖象判斷)所以mminf(k),f(x1),Mmaxf(k),f(x2).因為f(x1)f(k)x31kx21x1k(x1k)(x211)0,所以f(x)的最小值mf(k)k.因為f(x2)f(k)x32kx22x2(k3kk2k)(x2k)(x2k)2k210,所以f(x)的最大值Mf(k
59、)2k3k.綜上所述,當k0),討論h(x)零點的個數(shù).解(1)設(shè)曲線yf(x)與x軸相切于點(x0,0),則f(x0)0,f(x0)0.即x30ax0140,3x20a0,解得x012,a34.因此,當a34時,x軸為曲線yf(x)的切線.(2)當x(1,)時,g(x)lnx0,從而h(x)minf(x),g(x)g(x)0,故h(x)在(1,)上無零點.當x1 時,若a54,則f(1)a540,h(1)minf(1),g(1)g(1)0,故x1 是h(x)的零點;若a54,則f(1)0,h(1)minf(1),g(1)f(1)0.所以只需考慮f(x)在(0,1)的零點個數(shù).()若a3 或a
60、0, 則f(x)3x2a在(0, 1)上無零點, 故f(x)在(0, 1)單調(diào).而f(0)14,f(1)a54,所以當a3 時,f(x)在(0,1)內(nèi)有一個零點;當a0 時,f(x)在(0,1)沒有零點.()若3a0,即34a0,f(x)在(0,1)無零點;若fa3 0,即a34,則f(x)在(0,1)有唯一零點;若fa3 0,即3a34,由于f(0)14,f(1)a54,所以當54a34時,f(x)在(0,1)有兩個零點;當334或a54時,h(x)有一個零點;當a34或a54時,h(x)有兩個零點;當54a2;a0,b2;a1,b2.解析令f(x)x3axb,f(x)3x2a,當a0 時,
61、f(x)0,f(x)單調(diào)遞增,必有一個實根, 正確; 當a0 時, 由于選項當中a3, 只考慮a3 這一種情況,f(x)3x233(x1)(x1),f(x)極大f(1)13bb2,f(x)極小f(1)13bb2,要使f(x)0 僅有一個實根,則而f(x)極大0,b2,正確,所有正確條件為.答案三、解答題9.已知曲線C:yeax.(1)若曲線C在點(0,1)處的切線為y2xm,求實數(shù)a和m的值;(2)對任意實數(shù)a,曲線C總在直線l:yaxb的上方,求實數(shù)b的取值范圍.解(1)yaeax,因為曲線C在點(0,1)處的切線為y2xm,所以 120m且y|x02,解得m1,a2.(2)法一對于任意實數(shù)
62、a,曲線C總在直線yaxb的上方,等價于x,aR R,都有 eaxaxb,即x,aR R,eaxaxb0 恒成立.令g(x)eaxaxb,若a0,則g(x)1b,所以實數(shù)b的取值范圍是b1;若a0,g(x)a(eax1),由g(x)0 得x0,g(x),g(x)的變化情況如下:x(,0)0(0,)g(x)0g(x)極小值所以g(x)的最小值為g(0)1b,所以實數(shù)b的取值范圍是b1.綜上,實數(shù)b的取值范圍是b1.法二對于任意實數(shù)a,曲線C總在直線yaxb的上方,等價于x,aR R,都有 eaxaxb,即x,aR R,beaxax恒成立.令tax,則等價于tR R,bett恒成立.令g(t)et
63、t,則g(t)et1.由g(t)0 得t0,g(t),g(t)的變化情況如下:t(,0)0(0,)g(t)0g(t)極小值所以g(t)ett的最小值為g(0)1,所以實數(shù)b的取值范圍是b1.10.(2015濟南模擬)已知函數(shù)f(x)2lnxx2ax(aR R).(1)當a2 時,求f(x)的圖象在x1 處的切線方程;(2)若函數(shù)g(x)f(x)axm在1e,e上有兩個零點,求實數(shù)m的取值范圍.解(1)當a2 時,f(x)2lnxx22x,f(x)2x2x2,切點坐標為(1,1),切線的斜率kf(1)2,則切線方程為y12(x1),即y2x1.(2)g(x)2lnxx2m,則g(x)2x2x2(
64、x1) (x1)x.因為x1e,e,所以當g(x)0 時,x1.當1ex1 時,g(x)0;當 1xe 時,g(x)0.故g(x)在x1 處取得極大值g(1)m1.又g1e m21e2,g(e)m2e2,g(e)g1e 4e21e20,則g(e)g1e ,所以g(x)在1e,e上的最小值是g(e).g(x)在1e,e上有兩個零點的條件是g(1)m10,g1e m21e20,解得 1m21e2,所以實數(shù)m的取值范圍是1,21e2.11.(2015江蘇卷)已知函數(shù)f(x)x3ax2b(a,bR R).(1)試討論f(x)的單調(diào)性;(2)若bca(實數(shù)c是與a無關(guān)的常數(shù)),當函數(shù)f(x)有三個不同的
65、零點時,a的取值范圍恰好是(,3)1,32 32,求c的值.解(1)f(x)3x22ax,令f(x)0,解得x10,x22a3.當a0 時,因為f(x)3x20,所以函數(shù)f(x)在(,)上單調(diào)遞增;當a0 時,x,2a3 (0,)時,f(x)0,x2a3,0時,f(x)0,所以函數(shù)f(x)在,2a3 ,(0,)上單調(diào)遞增,在2a3,0上單調(diào)遞減;當a0 時,x(,0)2a3,時,f(x)0,x0,2a3 時,f(x)0,所以函數(shù)f(x)在(,0),2a3,上單調(diào)遞增,在0,2a3 上單調(diào)遞減.(2)由(1)知,函數(shù)f(x)的兩個極值為f(0)b,f2a3427a3b,則函數(shù)f(x)有三個零點等
66、價于f(0)f2a3b427a3b0,從而a0,427a3b0或a0,0b427a3.又bca,所以當a 0 時,427a3ac0 或當a0 時,427a3ac0.設(shè)g(a)427a3ac,因為函數(shù)f(x)有三個零點時,a的取值范圍恰好是(,3)1,32 32,則在(,3)上g(a)0,且在1,32 32,上g(a)0 均恒成立.從而g(3)c10,且g32 c10,因此c1.此時,f(x)x3ax21a(x1)x2(a1)x1a,因函數(shù)有三個零點,則x2(a1)x1a0 有兩個異于1 的不等實根,所以(a1)24(1a)a22a30,且(1)2(a1)1a0,解得a(,3)1,32 32,.綜上c1.第第 5 5 講講導數(shù)與不等式、存在性及恒成立問題導數(shù)與不等式、存在性及恒成立問題高考定位高考定位在高考壓軸題中,函數(shù)與不等式交匯的試題是考查的熱點,一類是利用導數(shù)證明不等式,另一類是存在性及恒成立問題.真真 題題 感感 悟悟(2015福建卷改編)已知函數(shù)f(x)ln(1x),g(x)kx(kR R).(1)證明:當x0 時,f(x)x;(2)證明:當k1 時,存在x00,使得對任意的x
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